Die Verhakung der Fadenmoleküle und ihr Einfluß auf die Eigenschaften der Polymere

In diesem Aufsatz wird gezeigt, wie stark die Verhakung („entanglement”) von fadenförmigen Molekülen viele Eigenschaften der weichen Polymere und der Lösungen makromolekularer Stoffe beeinflußt. So führt die molekulare Vorstellung der Verhakung zu quantitativen Aussagen über die Abhängigkeit der Verhakungszahl von der Art des Polymers, der Konzentration und der Dehnung. Experimentelle Werte des Relaxationsmoduls bestätigen diese Voraussagen bei Schmelzen und Lösungen. Der Einfluß der Verhakung auf die Vorgänge des Relaxierens und Fließens führt zu sehr einfachen Beziehungen für die Stärke der Strukturviskosität und die Größe der Schubspannung, bei der Strukturviskosität beobachtet wird. Bei konzentrierten Lösungen lassen sich osmotischer Druck, Lichtstreuung und Diffusionskoeffizient quantitativ aus der Konformationsbeschränkung durch Verhakung ableiten. Verhakungen wirken oberhalb einer Konzentration, bei der die Knäuel das Lösungsvolumen erfüllen, wahrscheinlich aber auch schon unterhalb davon. Bei sehr hohen Konzentrationen können Verhakungsstrukturen mit anomal starker Konformationsbehinderung entstehen. Die Quellung und das Dehnungsverhalten vernetzter, weicher Polymere können erst bei Berücksichtigung der Verhakung verstanden werden.